NO324488B1 - Method and apparatus for separating wafers from a stack of wafers - Google Patents
Method and apparatus for separating wafers from a stack of wafers Download PDFInfo
- Publication number
- NO324488B1 NO324488B1 NO20061164A NO20061164A NO324488B1 NO 324488 B1 NO324488 B1 NO 324488B1 NO 20061164 A NO20061164 A NO 20061164A NO 20061164 A NO20061164 A NO 20061164A NO 324488 B1 NO324488 B1 NO 324488B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- wafers
- stack
- microwaves
- microwave
- cabinet
- Prior art date
Links
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 title claims abstract description 128
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 47
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 21
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 5
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 12
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 7
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- -1 drying Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012255 powdered metal Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67092—Apparatus for mechanical treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G60/00—Simultaneously or alternatively stacking and de-stacking of articles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
- H01L21/67115—Apparatus for thermal treatment mainly by radiation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
- Drying Of Solid Materials (AREA)
Abstract
Oppfinnelsen angår en metode for individuell separering av wafere fra en stabel av wafere ved plassering av stabelen wafere i et mikrobølgekammer, og eksponering av waferne for mikrobølger som forårsaker at vannet mellom waferne fordamper.The invention relates to a method for individually separating wafers from a stack of wafers by placing the stack of wafers in a microwave chamber, and exposing the wafers to microwaves which cause the water between the wafers to evaporate.
Description
Teknisk område Technical area
Den foreliggende oppfinnelsen omhandler separering av stablede wafere. Mer spesifikt omhandler oppfinnelsen en metode for å separere enkle wafere fra en stabel med wafere med minimal risiko for å ødelegge waferne. En metode som bruke mikrobølger for dette formålet blir presentert. The present invention relates to the separation of stacked wafers. More specifically, the invention relates to a method for separating single wafers from a stack of wafers with minimal risk of destroying the wafers. A method using microwaves for this purpose is presented.
Bakgrunn for oppfinnelsen Background for the invention
En wafer er en tynn plate med halvledermateriale brukt som basis for å utvikle mikroelektronikk og fotovoltaiske innretninger. Halvledermaterialet er typisk mono-eller multikrystallinsk silisium, hvorpå mikrokretser og fotovoltaiske innretninger blir konstruert ved doping (f.eks., diffusjon eller ionimplantering), etsing, og avsetting av ulike materialer. Waferne blir dermed av viktig betydning for fremstilling av halvlederinnretninger. A wafer is a thin sheet of semiconductor material used as a basis for developing microelectronics and photovoltaic devices. The semiconductor material is typically mono- or multi-crystalline silicon, on which microcircuits and photovoltaic devices are constructed by doping (e.g., diffusion or ion implantation), etching, and deposition of various materials. The wafers thus become of important importance for the production of semiconductor devices.
Wafere blir laget i ulike størrelser som spenner fra 1 inch (25,4 mm) til 11,8 inch (300 mm), og tykkelser i størrelsesorden fra 0,1-0,5 mm. Generelt blir de kuttet fra en boule (eng.: boule), dvs. en sylindrisk stang, eller fra en multikrystallinsk blokk med halvledermateriale ved å bruke en sag. Wafers are made in various sizes ranging from 1 inch (25.4 mm) to 11.8 inches (300 mm), and thicknesses in the order of 0.1-0.5 mm. Generally, they are cut from a boule (eng.: boule), i.e. a cylindrical rod, or from a multicrystalline block of semiconductor material using a saw.
Etter rengjøring av waferne blir de stablet sammen med et tynt lag av vann mellom hver wafer. Waferne vil bli holdt sammen på grunn av overflatespenningen til vannet. Dette gjør det vanskelig å separere waferne for videre prosessering. After cleaning the wafers, they are stacked together with a thin layer of water between each wafer. The wafers will be held together by the surface tension of the water. This makes it difficult to separate the wafers for further processing.
Å fjerne waferne fra en stabel har typisk blitt gjort manuelt fordi wafermaterialet er skjørt. Røff behandling kan enkelt resultere i ødeleggelse, eller klipping av kantene, som kan gjøre at waferne blir ubrukelige for videre fremstilling. Removing the wafers from a stack has typically been done manually because the wafer material is fragile. Rough treatment can easily result in destruction, or cutting of the edges, which can make the wafers unusable for further production.
For å hindre slik ødeleggelse, blir vakuum "staver" vanligvis brukt som et middel for å manuelt løfte individuelle wafere fra stabelen. En stav består typisk av en stamme med en intern kanal for vakuum, en bred tupp, og vakuumaktuatorbryter for å forbinde stammen til vakuumkilden. En operatør plukker opp en wafer ved å plassere den brede tuppen til staven i senter av den plane overflaten til waferen, for deretter å gjøre at vakuum sørger for at waferen fester seg til staven. To prevent such destruction, vacuum "staves" are typically used as a means of manually lifting individual wafers from the stack. A rod typically consists of a stem with an internal channel for vacuum, a wide tip, and vacuum actuator switch to connect the stem to the vacuum source. An operator picks up a wafer by placing the wide tip of the rod in the center of the flat surface of the wafer, then applying vacuum to ensure the wafer adheres to the rod.
Det å manuelt separere wafere har et antall ulemper. Waferne i en stabel har en tendens til å klistre seg sammen til hverandre, primært på grunn av overflatespenningene. En stav kan ikke alene overvinne disse effektene, noe som krever at operatøren sklir waferne fra hverandre ved å trykke mot deres kanter. Denne handlingen kan ødelegge waferne. Videre er arbeidet som kreves en signifikant prosesseringskostnad og tar betydelig tid. Manually separating wafers has a number of disadvantages. The wafers in a stack tend to stick together, primarily due to surface tensions. A rod alone cannot overcome these effects, requiring the operator to slide the wafers apart by pressing against their edges. This action can destroy the wafers. Furthermore, the work required is a significant processing cost and takes considerable time.
Forsøk på å automatisere separeringsprosessen har vært prøvd men ikke vidt utbredt. Attempts to automate the separation process have been tried but not widely used.
US 5 213 451 beskriver bruk av en dam og stråler med fluid, slik som vann eller olje til å separere wafere i en stabel. Strålene presser de ytterste waferne opp og over dammen mens waferne under holdes tilbake i stabelen av dammen. En mateenhet løfter gradvis waferstabelen, og sørger for at hver wafer til slutt blir trykket over dammen av fluidstrålene. Selv om denne metoden er raskere enn å manuelt separere waferne eksponerer den waferne fremdeles for potensiell fare. Fluidstrålene sørger for at de ytterste waferne sklir mot tilliggende wafere og kjører de tynne kantene til andre wafere mot dammen hvor hver av handlingene kan forårsake waferødeleggelse. US 5,213,451 describes the use of a pond and jets of fluid, such as water or oil, to separate wafers in a stack. The beams push the outermost wafers up and over the pond while the wafers below are held back in the stack by the pond. A feed unit gradually lifts the stack of wafers, ensuring that each wafer is eventually pushed over the pond by the fluid jets. Although this method is faster than manually separating the wafers, it still exposes the wafers to potential danger. The fluid jets ensure that the outermost wafers slide against adjacent wafers and drive the thin edges of other wafers towards the pond where either action can cause wafer destruction.
US 2001/0046435 angår problemene beskrevet over. Det beskrives en løsning for å individuelt separere wafere ved å rette multiple stråler av fluid mellom en ytre wafer i stabelen og en tilliggende wafer. Strålene har tilstrekkelige trykk og er tilstrekkelig plassert fra hverandre rundt waferstabelen for å forårsake at den ytterste waferen separeres longitudinalt fra tilliggende wafer uten lateral bevegelse mellom disse. Hensikten er å separere waferne i en stabel uten å forårsake glidekontakt mellom waferne. En annen hensikt er å separere waferne uten å treffe waferkantene med en kraft som er tilstrekkelig til å ødelegge dem. US 2001/0046435 relates to the problems described above. A solution is described for individually separating wafers by directing multiple jets of fluid between an outer wafer in the stack and an adjacent wafer. The jets have sufficient pressures and are sufficiently spaced apart around the wafer stack to cause the outermost wafer to separate longitudinally from adjacent wafers without lateral movement between them. The purpose is to separate the wafers in a stack without causing sliding contact between the wafers. Another purpose is to separate the wafers without hitting the wafer edges with a force sufficient to destroy them.
JP 01028824A beskriver en fremgangsmåte for hurtig tørking av wafere ved bestråling med mikrobølger. Publikasjonen beskriver imidlertid ikke en metode for å separere individuelle wafere fra en stabel med wafere. JP 01028824A describes a method for rapid drying of wafers by irradiation with microwaves. However, the publication does not describe a method for separating individual wafers from a stack of wafers.
Selv om løsningene presentert over viser automatiserte metoder for å redusere risikoen for å ødelegge waferne i separeringsprosessen vil de fremdeles kunne eksponere individuelle waferne for potensiell skade. Although the solutions presented above show automated methods to reduce the risk of destroying the wafers in the separation process, they can still expose individual wafers to potential damage.
Den foreliggende oppfinnelsen beskriver en ny metode for å separere wafere med minimal risiko for å eksponere dem for ødeleggelse. Dette blir gjort ved å bruke en mikrobølgeovn for å tørke waferne forut for separering. The present invention describes a new method of separating wafers with minimal risk of exposing them to destruction. This is done by using a microwave oven to dry the wafers prior to separation.
Mikrobølger er en form for elektromagnetisk energi hvor elektromagnetiske bølger er i frekvensbåndet 300 MHz til 300 GHz. Polarmolekyler og frie ioner i mottakelige materialer responderer til disse feltene ved å skape en molekylær friksjon hvilket resulterer i varme generert gjennom hele massen til materialet. Interessen for å utnytte mikrobølgeenergi for å varme, og sentrere keramiske og pulveriserte metaller, tørking, bindemiddelfjerning, glassmelting og plasmagenerering er gradvis økende i industrien. Microwaves are a form of electromagnetic energy where electromagnetic waves are in the frequency band 300 MHz to 300 GHz. Polar molecules and free ions in susceptible materials respond to these fields by creating a molecular friction which results in heat generated throughout the mass of the material. Interest in utilizing microwave energy to heat, and center ceramic and powdered metals, drying, binder removal, glass melting and plasma generation is gradually increasing in industry.
Mikrobølgetørking kan spille en økende viktig rolle i forsøk på å oppnå kortere leveringstider og redusere varehuskapasiteter. Microwave drying can play an increasingly important role in efforts to achieve shorter delivery times and reduce warehouse capacities.
Bruk av mikrobølger er skånsomt og tidssparende. I konvensjonell tørking blir energien tilført på overflaten til materialet ved stråling og konveksjon, og må penetrere innsiden for å oppnå en uniform oppvarming av materialet. Termisk konduktivitet og varmemotstand til materialet bestemmer hovedsakelig varmeprosessen. Følsomme materialer vil ofte ikke tillate høye temperaturer. Dersom materialet har dårlig varmekonduktivitet, er en utvidelse av prosessen uunngåelig. Using microwaves is gentle and time-saving. In conventional drying, the energy is supplied on the surface of the material by radiation and convection, and must penetrate the inside to achieve a uniform heating of the material. Thermal conductivity and thermal resistance of the material mainly determine the heating process. Sensitive materials will often not allow high temperatures. If the material has poor thermal conductivity, an extension of the process is inevitable.
Konvensjonelle varmeteknologier, er derfor underlagt strenge begrensninger i fremstillingen av mange produkter. Conventional heating technologies are therefore subject to strict limitations in the manufacture of many products.
Mikrobølgeoppvarming er svært rask og enkel å regulere. Så fort som mikrobølgekilden blir slått på vil bølgene straks penetrere legemet som skal varmes opp, og konverteringen av energi begynner. Når kilden blir slått av, stopper prosessen umiddelbart. Lange oppvarmings- og nedkjølingsfaser er ikke nødvendige. Microwave heating is very fast and easy to regulate. As soon as the microwave source is switched on, the waves will immediately penetrate the body to be heated, and the conversion of energy begins. When the source is turned off, the process stops immediately. Long warm-up and cool-down phases are not necessary.
Bruk av mikrobølgeenergi for å tørke en stabel med wafere i henhold til den foreliggende oppfinnelsen har store potensielle og reelle fordeler over konvensjonell oppvarming. Den oppfinneriske metoden er plass- og arbeidseffektiv. Den krever mindre energi enn kjente metoder, og det er enkelt å kontrollere energiforsyningen, dvs. momentan kontroll av energiforsyning med korte oppvarmings-/nedvarmingsperioder. The use of microwave energy to dry a stack of wafers according to the present invention has great potential and real advantages over conventional heating. The inventive method is space- and work-efficient. It requires less energy than known methods and it is easy to control the energy supply, i.e. instantaneous control of energy supply with short heating/cooling periods.
Sammendrag av oppfinnelsen Summary of the invention
En hensikt med den foreliggende oppfinnelsen er å tilveiebringe en metode for å separere stablede wafere med minimal risk for å ødelegge waferne. One purpose of the present invention is to provide a method for separating stacked wafers with minimal risk of destroying the wafers.
For å frembringe oppfinnelsen har søkeren undersøkt to ulike metoder som involverer tørking av stabler med wafere. In order to produce the invention, the applicant has investigated two different methods which involve drying stacks of wafers.
Den første metoden undersøkte bruken av vakuumkammer hvor fordampningen blir assistert av oppvarming med interne varmemidler. Resultatet viste at under oppvarmingen av vakuumkammeret stabiliserer temperaturen i de våte waferne ved kokepunktet ved et gitt trykk. Ved å bruke oppvarmingselementet i bunnen av stabelen med wafere, gir dette en stor gradient i stabelen og det tar lengre tid å overføre varmen gjennom hele stabelen. The first method examined the use of vacuum chambers where the evaporation is assisted by heating with internal heating means. The result showed that during the heating of the vacuum chamber the temperature in the wet wafers stabilizes at the boiling point at a given pressure. By using the heating element at the bottom of the stack of wafers, this creates a large gradient in the stack and it takes longer to transfer the heat throughout the stack.
Den andre metoden undersøkte tørking av wafere i en mikrobølgeovn, hvor mikrobølgeoppvarming ble undersøkt som en mulig metode for å varme waferstabelen. The second method investigated the drying of wafers in a microwave oven, where microwave heating was investigated as a possible method of heating the wafer stack.
Resultatene av de to undersøkte metodene og den dielektriske konstanten til silisium (Si) og vann har vist at den andre metoden er den foretrukne. Den andre metoden er både skånsom og effektiv for å separere stablede wafere. The results of the two investigated methods and the dielectric constant of silicon (Si) and water have shown that the second method is the preferred one. The second method is both gentle and effective for separating stacked wafers.
Følgelig krever oppfinnelsen en metode for individuell separering av wafere fra en stabel med wafere holdt sammen av overflatespenningen til en væske, hvor metoden er kjennetegnet ved å plassere stabelen av wafere i et mikrobølgekabinett, og eksponere waferene for mikrobølger med en intensitet og tidsperiode som sørger for at væsken mellom waferene fordamper. Dette frigir derved kreftene som holder waferne sammen. Accordingly, the invention requires a method of individually separating wafers from a stack of wafers held together by the surface tension of a liquid, the method being characterized by placing the stack of wafers in a microwave cabinet, and exposing the wafers to microwaves of an intensity and time period that provides that the liquid between the wafers evaporates. This thereby releases the forces that hold the wafers together.
Etter å ha eksponert stabelen med waferne for mikrobølger med en energi og tidsperiode som er tilstrekkelig lang til at væsken fordamper, kan waferne enkelt bli separert fra hverandre enten manuelt eller automatisk, f.eks. ved å bruke en robot. After exposing the stack of wafers to microwaves of an energy and time period sufficient to vaporize the liquid, the wafers can easily be separated from each other either manually or automatically, e.g. using a robot.
Oppfinnelsen er videre kjennetegnet ved et kabinett for bruk i en metode for å individuelt separere wafere fra en stabel med wafere holdt sammen av overflatespenningen til en væske, hvor kabinettet omfatter retningskontrollerte mikrobølgemidler for å eksponere waferene for mikrobølger, og temperaturkontrollmidler for å justere effekt og tidseksponering for mikrobølger, slik at stabelen med wafere undergår en kontrollert tørkeprosess. The invention is further characterized by an enclosure for use in a method of individually separating wafers from a stack of wafers held together by the surface tension of a liquid, the enclosure comprising directionally controlled microwave means for exposing the wafers to microwaves, and temperature control means for adjusting power and time exposure for microwaves, so that the stack of wafers undergoes a controlled drying process.
Ytterligere detaljer ved oppfinnelsen er definert i de vedlagte uselvstendige kravene. Further details of the invention are defined in the attached dependent claims.
Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen Detailed description of the invention
Den oppfinneriske metoden for å individuelt separere wafere fra en stabel wafere holdt sammen av overflatespenningen til fluid vil nå bli beskrevet i videre detalj. The inventive method of individually separating wafers from a stack of wafers held together by the surface tension of fluid will now be described in further detail.
Waferne blir underlagt en tørkeprosess som involverer mikrobølger. Prosessen omfatter å plassere en stabel med wafere i et mikrobølgekabinett, og eksponere waferne for mikrobølger med en intensitet og tidsperiode som sørger for at fluid, fortrinnsvis vann, mellom waferne fordamper. Kabinettet kan være et standardkabinett brukt i mikrobølgeovner for å blokkere elektromagnetiske bølger på utsiden av kabinettet for å sørge for strålingssikkerhet. Kabinettet kan enten være lukket eller delvis lukket. The wafers are subjected to a drying process involving microwaves. The process involves placing a stack of wafers in a microwave cabinet, and exposing the wafers to microwaves of an intensity and time period that ensures that fluid, preferably water, between the wafers evaporates. The enclosure may be a standard enclosure used in microwave ovens to block electromagnetic waves outside the enclosure to provide radiation safety. The cabinet can either be closed or partially closed.
I en foretrukket utførelse kan kabinettet videre omfatte temperaturkontrollmidler i tillegg til standard mikrobølgeovnmidler. In a preferred embodiment, the cabinet can further include temperature control means in addition to standard microwave means.
Dersom kabinettet er lukket kan kabinettet omfatte vakuumpumpemidler for å anvende vakuum for å kunne fremskynde tørkeprosessen. Andre teknikker kan også bli brukt, f.eks. varm luft. Midler for å fjerne fuktighet produsert i prosessen er fortrinnsvis innbefattet. Dette er spesielt viktig dersom et lukket kabinett blir brukt. If the cabinet is closed, the cabinet may include vacuum pumping means to apply vacuum in order to speed up the drying process. Other techniques can also be used, e.g. warm air. Means for removing moisture produced in the process are preferably included. This is particularly important if a closed cabinet is used.
Størrelsen til kabinettet ville være avhengig av skalaen til batchprosessen, dvs. antall av wafere som skal behandles samtidig. The size of the enclosure would depend on the scale of the batch process, i.e. the number of wafers to be processed simultaneously.
Den vedlagte figuren viser skjematisk en batchprosess for å tørke stablede wafere. The attached figure schematically shows a batch process for drying stacked wafers.
For batchprosessering omfatter systemet et transportbånd. Transportbåndet vil bevege stabelen med wafere gjennom mikrobølgeovnen med en hastighet som er justert for å stå i samsvar med antall wafere som skal behandles, dvs. at waferne eksponeres for en energi og tidsperiode som er tilstrekkelig lang for at vannet fordamper. For batch processing, the system includes a conveyor belt. The conveyor belt will move the stack of wafers through the microwave oven at a speed adjusted to match the number of wafers to be processed, i.e. exposing the wafers to an energy and time period sufficiently long for the water to evaporate.
Mikrobølger kan bli kombinert med varm luft og/eller andre teknikker for å øke tørkeprosessen. Microwaves can be combined with hot air and/or other techniques to speed up the drying process.
I det følgende blir en foretrukket metode for å separere wafere fra en stabel med wafere beskrevet. In the following, a preferred method for separating wafers from a stack of wafers is described.
En eller flere stabler med wafere blir plassert i kurver lagd av mikrobølgetransparent materiale, dvs. materiale som ikke plukker opp det elektromagnetiske feltet, og som er motstandsdyktig for høye temperaturer. One or more stacks of wafers are placed in baskets made of microwave transparent material, i.e. material that does not pick up the electromagnetic field and is resistant to high temperatures.
Kurvene blir plassert på et transportbelte som vil laste waferne inn i mikrobølgekabinettet. Transportbåndet kan kontinuerlig bevege stabelen med wafere gjennom mikrobølgene, eller stoppe i et tidsrom og så fortsette transporteringen. Dette kan være en automatisk prosess basert på vekt av stabelen med wafere eksponert for mikrobølgene. The baskets are placed on a conveyor belt that will load the wafers into the microwave cabinet. The conveyor belt can continuously move the stack of wafers through the microwaves, or stop for a period of time and then continue the transport. This can be an automatic process based on the weight of the stack of wafers exposed to the microwaves.
Stabelen med wafere kan inneholde kun et fåtall, eller flere hundre wafere. Stabelen kan være i en horisontal eller vertikal posisjon, og mikrobølgekabinettet kan romme én eller flere stabler samtidig. The stack of wafers can contain only a few, or several hundred wafers. The stack can be in a horizontal or vertical position, and the microwave cabinet can accommodate one or more stacks at the same time.
Varmen som er nødvendig for å tørke waferne er fordampningsenergien, dvs. energien som er nødvendig for å varme opp waferne til prosesstemperaturen pluss varmetapene til omgivelsene. The heat required to dry the wafers is the evaporation energy, i.e. the energy required to heat the wafers to the process temperature plus the heat losses to the surroundings.
For å bestemme energien som er nødvendig for mikrobølgetørking er regelen at en mikrobølgeutgangseffekt på 1 kW er nødvendig for å fordampe 1 kg vann pr. time. Denne regelen gjelder så lenge som det initialt er tilstrekkelig fuktighet. To determine the energy required for microwave drying, the rule of thumb is that a microwave output power of 1 kW is required to evaporate 1 kg of water per hour. This rule applies as long as there is initially sufficient moisture.
Det har blitt vist at ved en sammenstilling av 300 silisiumstabler, som inneholder totalt 63 g med vann, vil det kreves mindre enn 15 min. for fordamping med en forsynt intensitet på 1 kW. Dette illustrerer at mikrobølger som jobber med 1 kW utgang har kapasiteten til å tørke mer enn 20 kg våte silisiumwafere innenfor 1 time, dvs. ca. 500 kg/dag i en kontinuerlig operasjon. It has been shown that in the assembly of 300 silicon stacks, which contain a total of 63 g of water, less than 15 min will be required. for evaporation with a supplied intensity of 1 kW. This illustrates that microwaves working with 1 kW output have the capacity to dry more than 20 kg of wet silicon wafers within 1 hour, i.e. approx. 500 kg/day in a continuous operation.
For å oppnå en effektiv batchprosess som kan følge produksjonshastigheten til wafere så må flere parametere bli kombinert. Effekt, tid og vannvolum må bli kombinert for å kunne oppnå en skånsom og rask tørkeprosess. Tiden er gitt av hastigheten til transportbeltet og lengden av tunnelen dannet av kabinettet. Effekten kan være i størrelsesorden fra 0,1 kW til 100 kW. In order to achieve an efficient batch process that can follow the production rate of wafers, several parameters must be combined. Power, time and water volume must be combined in order to achieve a gentle and fast drying process. The time is given by the speed of the conveyor belt and the length of the tunnel formed by the enclosure. The power can be of the order of magnitude from 0.1 kW to 100 kW.
Oppfinnelsen har blitt beskrevet med et foretrukket eksempel med henvisning til figuren. Imidlertid vil en fagperson på området innse at flere variasjoner og alternativer finnes innenfor omfanget av oppfinnelsen og som fremsatt i det vedlagte kravsettet. The invention has been described with a preferred example with reference to the figure. However, a person skilled in the field will realize that several variations and alternatives exist within the scope of the invention and as set forth in the attached set of requirements.
Hovedprinsippene til oppfinnelsen er den beskrevne metoden som involverer bruk av mikrobølger for å tørke en stabel med wafere. Etter tørkeprosessen kan stabelen med wafere bli separert enten manuelt eller automatisk. The main principles of the invention are the described method involving the use of microwaves to dry a stack of wafers. After the drying process, the stack of wafers can be separated either manually or automatically.
I tilfellet ved en automatisk prosess kan en robot bli brukt med det formål å separere, enten på innsiden eller utsiden av kabinettet hvor tørkeprosessen foregår. In the case of an automatic process, a robot can be used for the purpose of separating, either inside or outside the cabinet where the drying process takes place.
Dersom en automatisk separering av wafere skal foregå på innsiden av tørkeskapet er det ulike foretrukne metoder for å gjøre dette avhengig av størrelsen til kabinettet. If an automatic separation of wafers is to take place inside the drying cabinet, there are different preferred methods for doing this depending on the size of the cabinet.
I tilfelle med et lite kabinett med rom for kun én stabel med wafere samtidig, kan tørkeprosessen bli stoppet etterfulgt av å la en robot på innsiden av kabinettet utføre separeringen. In the case of a small cabinet with room for only one stack of wafers at a time, the drying process can be stopped followed by letting a robot inside the cabinet perform the separation.
I én utførelse kan retningskontrollerte antenner for å sende mikrobølger bli brukt slik at én ende av stabelen med wafere blir bestrålt og følgelig tørket før den andre. Dersom denne metoden blir brukt kan wafere bli fjernet fra den tørkede delen av stabelen, mens den andre delen blir tørket ved hjelp av retningskontrollerte mikrobølger. Denne teknikken vil øke hastigheten på tørke- og separeringsprosessen. In one embodiment, directional antennas for transmitting microwaves may be used so that one end of the stack of wafers is irradiated and consequently dried before the other. If this method is used, wafers can be removed from the dried part of the stack, while the other part is dried using directionally controlled microwaves. This technique will speed up the drying and separation process.
I tilfelle med større kabinett for å tørke flere enn én stabel av wafere, kan waferne som kommer inn i kabinettet bli bestrålt med mikrobølger, mens en stabel som blir fjernet på den andre enden av kabinettet kan bli håndtert av robotmidler for å separere waferne fra stabelen med wafere. In the case of larger enclosures for drying more than one stack of wafers, the wafers entering the enclosure may be irradiated with microwaves, while a stack being removed at the other end of the enclosure may be handled by robotic means to separate the wafers from the stack with wafers.
Dersom separeringen på den annen side skal foregå på utsiden av tørkekabinettet, kan en robot plukke opp stabelen med wafere etter at den har blitt tørket og frakte den over til en lokasjon hvor separeringen skal foregå. If, on the other hand, the separation is to take place outside the drying cabinet, a robot can pick up the stack of wafers after it has been dried and transport it over to a location where the separation is to take place.
Den foreliggende oppfinnelsen er ikke begrenset til silisiumwafere men kan bli brukt på alle typer wafere. Metoden kan videre bli brukt på alle typer plater som holdes sammen av overflatespenning, dvs. et fluid. The present invention is not limited to silicon wafers but can be used on all types of wafers. The method can also be used on all types of plates that are held together by surface tension, i.e. a fluid.
Claims (10)
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20061164A NO324488B1 (en) | 2006-03-13 | 2006-03-13 | Method and apparatus for separating wafers from a stack of wafers |
| CNA2007800092800A CN101405832A (en) | 2006-03-13 | 2007-03-13 | Method for separating wafers from a stack of wafers |
| JP2009500309A JP2009530810A (en) | 2006-03-13 | 2007-03-13 | Method for individually separating a plurality of wafers from a stack of wafers |
| EP07715970A EP1999778A1 (en) | 2006-03-13 | 2007-03-13 | Method for separating wafers from a stack of wafers |
| PCT/NO2007/000097 WO2007105958A1 (en) | 2006-03-13 | 2007-03-13 | Method for separating wafers from a stack of wafers |
| KR1020087024951A KR20080112292A (en) | 2006-03-13 | 2007-03-13 | Method for separating wafers from a stack of wafers |
| US12/225,091 US20090226283A1 (en) | 2006-03-13 | 2007-03-13 | Method For Separating Wafers From A Stack Of Wafers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20061164A NO324488B1 (en) | 2006-03-13 | 2006-03-13 | Method and apparatus for separating wafers from a stack of wafers |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20061164L NO20061164L (en) | 2007-09-14 |
| NO324488B1 true NO324488B1 (en) | 2007-10-29 |
Family
ID=38001785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20061164A NO324488B1 (en) | 2006-03-13 | 2006-03-13 | Method and apparatus for separating wafers from a stack of wafers |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20090226283A1 (en) |
| EP (1) | EP1999778A1 (en) |
| JP (1) | JP2009530810A (en) |
| KR (1) | KR20080112292A (en) |
| CN (1) | CN101405832A (en) |
| NO (1) | NO324488B1 (en) |
| WO (1) | WO2007105958A1 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101950778A (en) * | 2010-09-02 | 2011-01-19 | 董维来 | Solar silicon water wet-process automatic separating method |
| KR102164544B1 (en) | 2014-01-22 | 2020-10-12 | 삼성전자 주식회사 | semiconductor manufacturing apparatus including Wafer storage apparatus having gas charging units |
| CN108266972A (en) * | 2017-12-26 | 2018-07-10 | 德淮半导体有限公司 | Drying wafer method |
| CN111380349A (en) * | 2018-12-28 | 2020-07-07 | 扬博科技股份有限公司 | Microwave drying device for substrate process |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5269557A (en) * | 1975-12-08 | 1977-06-09 | Mitsubishi Electric Corp | Processing method of semiconductor wafer |
| JPS5691432A (en) * | 1979-12-25 | 1981-07-24 | Fujitsu Ltd | Method for drying semiconductor substrate |
| JPS63133634A (en) * | 1986-11-26 | 1988-06-06 | Fujitsu Ltd | Method of drying substrate |
| JPS6428824A (en) * | 1987-07-24 | 1989-01-31 | Hitachi Ltd | Drier |
| CA2047049A1 (en) | 1990-07-19 | 1992-01-20 | Robert N. Revesz | Temperature controlled microwave system for heating contents of sealed moving containers |
| DE4100526A1 (en) | 1991-01-10 | 1992-07-16 | Wacker Chemitronic | DEVICE AND METHOD FOR AUTOMATICALLY SEPARATING STACKED DISCS |
| KR100471936B1 (en) * | 1996-06-04 | 2005-09-09 | 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 | Wafer cleaning and peeling method and apparatus |
| JP3055475B2 (en) * | 1996-11-08 | 2000-06-26 | 日本電気株式会社 | Cleaning method and apparatus for microwave excitation |
| FR2796491B1 (en) * | 1999-07-12 | 2001-08-31 | Commissariat Energie Atomique | METHOD FOR TAKING OFF TWO ELEMENTS AND DEVICE FOR IMPLEMENTING SAME |
| US6558109B2 (en) * | 2000-05-26 | 2003-05-06 | Automation Technology, Inc. | Method and apparatus for separating wafers |
| JP2002261081A (en) * | 2001-03-01 | 2002-09-13 | Asm Japan Kk | Semiconductor wafer etcher and etching method |
| JP2002270570A (en) * | 2001-03-07 | 2002-09-20 | Hitachi Ltd | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
| JP2003106773A (en) * | 2001-09-26 | 2003-04-09 | Micro Denshi Kk | Microwave continuous heating device |
| US6598314B1 (en) * | 2002-01-04 | 2003-07-29 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | Method of drying wafers |
| JP3939178B2 (en) * | 2002-03-25 | 2007-07-04 | 大日本スクリーン製造株式会社 | High pressure drying apparatus, high pressure drying method and substrate processing apparatus |
| JP2004021901A (en) | 2002-06-20 | 2004-01-22 | Canon Inc | Subject information setting method |
| KR100464853B1 (en) * | 2002-06-20 | 2005-01-06 | 삼성전자주식회사 | Method and apparatus for drying wafer by instant decompressing and heating |
| JP2004219010A (en) * | 2003-01-17 | 2004-08-05 | Sharp Corp | High-frequency heating cooker |
| US7364616B2 (en) * | 2003-05-13 | 2008-04-29 | Mimasu Semiconductor Industry Co. Ltd | Wafer demounting method, wafer demounting device, and wafer demounting and transferring machine |
| KR20080080113A (en) * | 2005-11-11 | 2008-09-02 | 디에스지 테크놀로지스 | Thermal processing system, components, and methods |
| US20070215612A1 (en) * | 2006-03-20 | 2007-09-20 | Hicks Keith R | Apparatus and method for microwave processing of materials |
-
2006
- 2006-03-13 NO NO20061164A patent/NO324488B1/en unknown
-
2007
- 2007-03-13 CN CNA2007800092800A patent/CN101405832A/en active Pending
- 2007-03-13 KR KR1020087024951A patent/KR20080112292A/en not_active Application Discontinuation
- 2007-03-13 US US12/225,091 patent/US20090226283A1/en not_active Abandoned
- 2007-03-13 EP EP07715970A patent/EP1999778A1/en not_active Withdrawn
- 2007-03-13 JP JP2009500309A patent/JP2009530810A/en active Pending
- 2007-03-13 WO PCT/NO2007/000097 patent/WO2007105958A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101405832A (en) | 2009-04-08 |
| US20090226283A1 (en) | 2009-09-10 |
| NO20061164L (en) | 2007-09-14 |
| JP2009530810A (en) | 2009-08-27 |
| WO2007105958A1 (en) | 2007-09-20 |
| EP1999778A1 (en) | 2008-12-10 |
| KR20080112292A (en) | 2008-12-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI714574B (en) | Pecvd-boot | |
| JP6649146B2 (en) | Substrate processing apparatus, substrate processing system and substrate processing method | |
| NO324488B1 (en) | Method and apparatus for separating wafers from a stack of wafers | |
| TW201009990A (en) | Short thermal profile oven useful for screen printing | |
| RU2010125813A (en) | VACUUM PROCESSING DEVICE | |
| TW201116492A (en) | Device and treatment chamber for thermal treatment of substrates | |
| JP2011526734A5 (en) | ||
| WO2010102187A2 (en) | Stacked load-lock apparatus and method for high throughput solar cell manufacturing | |
| TW201121731A (en) | Substrate transfer mechanism with preheating features | |
| WO2010123004A1 (en) | Vacuum deposition system and vacuum deposition method | |
| US20130160712A1 (en) | Evaporation cell and vacuum deposition system the same | |
| US8360409B2 (en) | Apparatus and method for simultaneous treatment of multiple workpieces | |
| JP2002305232A (en) | Semiconductor producing device | |
| JP2011184751A (en) | Cooling mechanism | |
| CN104851477A (en) | Method for forming transparent conductive film, and device for heating and drying thin-film | |
| CN105493259B (en) | Device and method for material to be coated on substrate | |
| JP2013168448A (en) | Cooling chamber | |
| JP2017140757A (en) | Wood processing method | |
| US8207047B2 (en) | Apparatus and method for simultaneous treatment of multiple workpieces | |
| NO20093232A1 (en) | Wafer Handling Device | |
| WO2009034898A1 (en) | Film forming apparatus and film forming method | |
| TWI508179B (en) | Annealing device for a thin-film solar cell | |
| JP2020155453A (en) | Drying method for semiconductor transfer container | |
| JP6241777B2 (en) | Substrate processing apparatus and substrate processing method | |
| US8334191B2 (en) | Two-chamber system and method for serial bonding and exfoliation of multiple workpieces |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| CHAD | Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften) |
Owner name: REC WAFER PTE LTD, SG |
|
| CHAD | Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften) |
Owner name: REC SOLAR PTE LTD, SG |